Дано:
Электродвижущая сила (ЭДС) U = 12 В
Внутреннее сопротивление источника r = 1 Ом
Найти:
Сила тока I, при которой выделяющаяся в цепи мощность будет максимальной.
Решение:
1. Для нахождения максимальной мощности в цепи используем закон максимальной мощности. Он гласит, что максимальная мощность выделяется в нагрузке, когда её сопротивление R равно внутреннему сопротивлению источника r.
R = r = 1 Ом.
2. Теперь найдем силу тока I, используя закон Ома:
I = U / (R + r)
Так как R = r, подставляем:
I = U / (r + r) = U / (2r)
3. Подставляем известные значения:
I = 12 В / (2 * 1 Ом) = 12 В / 2 Ом = 6 А.
4. Теперь можем найти максимальную мощность, используя формулу для мощности:
P = I^2 * R.
Подставляем R = 1 Ом:
P = I^2 * 1 = I^2.
5. Найдем максимальную мощность:
P = (6 А)^2 = 36 Вт.
Ответ:
Сила тока, при которой выделяющаяся в цепи мощность будет максимальной, составляет 6 А. Максимальная мощность равна 36 Вт.